一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统的制作方法

本实用新型属于玻璃纤维自动检测技术领域，具体涉及一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统。

背景技术：

随着工业4.0时代的到来，对于构建无人工厂的愿望愈发强烈，而拥有计算机技术与图像处理融合而产生的新兴技术--机器视觉，已在工业生产过程中得到越来越广泛的应用。

玻璃纤维短切纱是利用特殊型号的超分散的玻璃纤维原丝精剪制作而成，它具有分散快、表面流动性好、集束均匀、耐高温等特点。玻璃纤维短切纱用途非常广泛，根据其性能及型号的不同，可用于纤维水泥制品、无纺布、毡、玻璃钢制品等，是无石棉、无金属材料的替代品。短切纱在加工过程中由于切刀的锋利程度以及切刀位置的改变，影响产品质量，而且近年来客户对产品质量的要求也越来越高，因此，其质量问题备受关注。传统的检测方法存检测精度低、检测速度慢以及检测可靠性低等难题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统，解决了传统检测技术存在的检测精度低、检测速度慢以及检测可靠性低的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统，其特征在于，包括短切纱取样单元、图像采集单元、伺服驱动单元和图像处理单元：短切纱取样单元包括通气管，通气管上设置有气缸；图像采集单元包括检测板，检测板上方通过支架固定有工业相机，工业相机的镜头朝向检测板，检测板上方还设有LED光源，LED光源与工业相机通过导线相连；通气管的端口位于检测板上方；伺服驱动单元包括控制器，控制器通过导线连接有报警灯；控制器通过导线与气缸相连；图像处理单元包括工业计算机，工业计算机分别与工业相机及控制器连接。

本实用新型的特点还在于，

工业相机上设有相机防护罩组件。

LED光源的个数为两个。

本实用新型的有益效果是，一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统通过由通气管、气缸所组成的短切纱取样单元，此单元能够根据设定的一定频率获取均匀的短切纱，用于检测；由相机防护罩组件、工业相机、LED光源所组成的图像采集单元，此单元利用了专业的打光方式，运用了标定过的工业相机，获取了高质量的图像；伺服单元中的控制器一方面用于控制气缸的运动，一方面用于和工业计算机通信，同时当检测出缺陷后，还用于控制与其相连的报警灯的通断；通过运用先进的机器视觉技术，实时、高效、准确地对短切纱的均匀性进行检测，且对每次的检测结果进行保存，其保存时间可达一年，方便对产品质量等级评定提供可信的参考数据。

附图说明

图1是本实用新型一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统的结构示意图；

图2是本实用新型一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统的使用状态图。

图中，1.通气管，2.气缸，3.检测板，4.LED光源，5.工业相机，6.工业计算机，7.控制器，8.报警灯。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型提供了一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统，如图1所示，包括短切纱取样单元、图像采集单元、伺服驱动单元和图像处理单元：短切纱取样单元包括通气管1，通气管1上设置有气缸2；图像采集单元包括检测板3，检测板3上方通过支架固定有工业相机5，工业相机5的镜头朝向检测板3，检测板3上方还设有LED光源4，LED光源4与工业相机5通过导线相连；通气管1的端口位于检测板3上方；伺服驱动单元包括控制器7，控制器7通过导线连接有报警灯8；控制器7通过导线与气缸2相连；图像处理单元包括工业计算机6，工业计算机6分别与工业相机5及控制器7连接。

工业相机5上设有相机防护罩组件。

LED光源4的个数为两个。

使用时，如图2所示，将通气管1放置于短切纱流水线传送带的下方开孔处，控制器7通过设定的频率，控制其上的继电器，进而来控制气缸2中活塞的运动，从而完成在一定频率下对短切纱的均匀取样，这样做可以明显减少取样的不均匀带来的数据不准确。在通过上述的取样装置取样之后，可使得短切纱均匀的落入检测板3上，由于检测板3是黑色吸光材质，而短切纱是白色不吸光的，因此，通过在检测板3上方的两边各设置LED光源，使得通过固定在检测板3正上方的工业相机5采集到的短切纱表面图像均匀且无阴影，此时物体成像将达到最佳状态，从而保证得到高质量的图像。控制器7通过RS485通讯协议与高性能工业计算机6连接完成通讯，当检测出异常，控制器7控制其上的一个继电器动作，使得与其连接的报警灯8(12v，DC)报警，可很方便地提示用户。工业相机5由一个直流电源(50W，12V)为其提供电源，两根LED光源4由另一个直流电源(100W，24V)为其提供电源。图像处理部分是由高性能工业计算机6组成，考虑到在工业生产现场的安全性、稳定性和可靠性，本检测系统采用高性能、全密封、自然散热的工业计算机，避免现场环境过于复杂的影响，同时采用工业触摸显示器，方便操作和观察。工作时，可以设置产品的类别，不同产品设置不同长度、宽度，偏大、偏小、临界值设定等参数。测量每一颗纱粒的宽度，长度，检测精度0.15mm，实时统计每一次采样的偏小率，合格率，偏大率，可以根据日期来选择浏览以前的短切纱数据以及折线图，并提供了实时显示的饼状图方便查看，其在电脑上记录的数据可追溯至1年前，克服了传统的检测所造成的检测数据的浪费。对整个检测系统，只需外部提供1.5KVA/220v的交流电，整个系统便可在复杂的工业环境下连续24小时运行。控制器7，其核心控制单元是使用Atmel公司的ATxmega64A3U，是一个8位的单片机，上面有6个可供使用的继电器，以及一个用于通信的485串口，以及预留的输入输出口以便扩展使用。此控制器7一方面用于控制气缸的运动，一方面用于和工业计算机6通信，另一方面当检测出缺陷后，用于控制与其相连的报警灯8的通断。

本实用新型的一种玻璃纤维短切纱均匀性连续在线检测系统有如下优点：由通气管、气缸所组成的短切纱取样单元，此单元能够根据设定的一定频率获取均匀的短切纱，用于检测；由相机防护罩组件、工业相机、LED光源所组成的图像采集单元，此单元利用了专业的打光方式，运用了标定过的工业相机，获取了高质量的图像；伺服单元中的控制器一方面用于控制气缸的运动，一方面用于和工业计算机通信，同时当检测出缺陷后，还用于控制与其相连的报警灯的通断；通过运用先进的机器视觉技术，实时、高效、准确地对短切纱的均匀性进行检测，且对每次的检测结果进行保存，其保存时间可达一年，方便对产品质量等级评定提供可信的参考数据。